Устройство для регулирования возбуждения тягового генератора транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60L11/04 

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам автоматического регулирования возбуждения тяговых генераторов транспортных средств, и может быть применено на тепловозах и большегрузных автосамосвалах с электрическим приводом колес.

Известно устройство для регулирования возбуждения тягового генератора транспортного средства, содержащее датчики тока и напряжения генератора, связанные с входами сумматоров, выходы которых через разделительные диоды подключены к одному из входов блока управления возбуждением, другой вход которого соединен с блоком задания 1 .

Недостатком указанного устройства является то, что в нем невозможно раздельно регулировать выходные параг етры генератора - ,ток, напряжение, мощность, вследствие чего снигсается точность регулирования вйходной характеристики генератора.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчики тока и папря кения генератора, связанные с входами сумматоров, выходы которых через разделительные диоды подключены к одному из входов блока управления возбуждением, другой вход которого соединен с блоком задания,, снабжено преобразователями и блоком переменных коэффициентов, входы которого подключены к соответствующим датчикам тока и напряжения первые выходы - к входам одного сумматора, вторые выходы - к входам другого сумматора, третьи выходы к входам преобразователей, соединенных своими выходами с входами третьего сумматора, а четвертые выходы блока переменных коэффициентов соединены между собой.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 график зависимостей напряжения на выходах сумматоров от тока генератора и его выходная характеристика.

Устройство (фиг. 1) состоит из генератора 1, приводимого во вращение дизелем 2, питающим тяговые двигатели 3 транспортного средства. К выходам датчиков 4 и 5 тока и напряжения подключены блок переменных/ коэффициентов, выполненный на потенциометрах б и 7. Одни выходы потенциометров соединены между собой, а другие подключены к сумматорам 8 и 9 непосредственно, а-к сумматору 10 через прео.б4эазователи 11 и 12, изменяющие сигнал по логарифмическому закону. Выходы сумматоров 8-10 подключены через разделительные диоды 13, 14 и 15 к одному из входов блока 16 управления возбуждением, другой вход которого соединен с блоком (не показан) задания возбуждения. Выход блока управления подключен к Обмотке 17. возбуждения генератора 1

Кривая а (фиг, 2) представляет собой зависимость напряжения и на выходе генератора 1 от тока нагрузки. Кривые б, г и прямая в представляют собой зависимости напряжения на выходах соответственно сумматоров 8, 10 и 9 от тока нагрузки. Прямая д представляет собой зависимость напряжения на выходе блока зйдания от тока нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, пропорциональнь1е току и напряжению генератора 1, пбдгиотся в виде постоянного напряжения с выходов датчиков 4 и 5 тока и напряжения на потенциометры б и 7 и с движков потенциометров б и 7 поступают на входы сумматоров 8 и 9 непосредственно, а на входы сумматора 10 - через преобразователи 11 и 12. На выходах сумматоров 8, 9 и 10 имеются сигналы в виде постоянных напряжений, величины которых соответственно равны

K

к;о

ь%, Кзу.

+

и

10 Ai nlf3U + Aln Кр Аеи1 ;з

коэффициент преобгде А разователя-.

, К W.

М

2 Кэ К

коэффициенты, зависящие, от положения движков потенциометров б и 7 (они могут быть и полоУ жительными и отрицательными в зависимости от положения движков поте циометров относительно средних точек потенциомет. ров), и, С - напряжение и ток

якорной цепи генератора 1.

Поскольку катоды разделительных диодов 13, 14 и 15 объединены, то открывается и пропускает сигнал управления на вход блока 16 управления тот дио, потенциал на аноде которого выше.-Остальные диоды при этом заперты.

На участке ограничения напряжения (открыт диод 13).уравнение внешней характеристики имеет вид

из- - Kj, 3) к и Jr ,

где г - сопротивление я-коря генератора 1;

и - напряжение задания, подаваемое на блок 16 управления током возбуждения гёнерато ра 1} .К - коэффидиент усиления по напряжению блока 16 управления и генератора 1. Первые движки потенциометров 6 и 7 установлена таким образом, что выполняются условия . и, , где и.. - величина ограничиваемого , напряжения генератора 1, Тогда уравнение внешней характе ристики имеет вид и UMCJKC На участке ограничения тока (открыт диод 14) уравнение внешней характеристики имеет вид (U, - - к з)к и + 3 Вторые движки потенциометров б и 7 установлегал таким образом, что выполняются услоЬия где величина ограничиваемого напряжения генератора 1, В этом случае уравнение внешней характеристики имеет вид М0«кс На участке ограничения мощности {открыт диод 15) уравнение внешней характеристяки генератора будет выглядеть (U, - А1 К,Кииук и + Зг . у э э Учитывая, что величина К достаточ но велика, с небольшой, погрешностью получаем следующее выражение внешней характеристики Третьи двяжки потенциометров 6 4и 7 установлены таким образом, что выполняются условия где Рц. - величина ограничиваемой мощности генератора 1. Тогда уравнение внодней характеристики будет выглядеть - мсякс. Переключение разделительных диодов 13, 14 и 15 при изменении нагру ки генератора 1 происходит автомати чески Это можно показать, приняв фициент усиления К равным бескоости , тогда Напряжение на выходах сумматоров 9 и 10 обозначим соответственно открытых диодах: 15 - Ug, Ug, -. 16 - u, u, 17 - Ug, Зависимости этих напряжений от а нагрузки имеют ьид: («акс э Ir V т - мolкc 3 9 2 макс Э I Из графиков указанных зависимос тей видно, что при токе генератора 1 О I I наибольшим является напряжение на выходе сумматора 8, при I. I IMOKC - напряжение на выходе cyi-waTopa 10, при дальнейшем уменьшении противо-ЭДС двигателя 3, (С которым соединен генератор 1, а следовательно, и напряжения генератора 1, наибольшим будет напряжение на выходе сумматора 9. , Таким образом, при увеличении то-, И от нуля открыт диод 13, так как При тонапряжение (P , UQ Ig ке I 1 напряжение И:, Ч и

и-10 Jg следовательно, открыт дио 15. При токе 3 J

напряжение

МЧКС

и

9 Ug , следовательно.

открыт диод14. В итоге будет формироваться внешняя характеристика генератора 1, состоящая из трех участков: ограничения напряжения, ограничения мощности и ограничения тока (кривая а на фиг. 2) .

Предлагаемое устройство позволяет независимо друг от друга уставав- ..ливать г1ри настройке требуемые величины ограничиваемых параметров, а также наклон и .форму участков внешней характеристики генератора 1 путем выбора положения движков потенциометров 6 и 7, что повышает очность и надежность регулирования .возбуждения тягового генератора .транспортных установок.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА- НИЯ ЮЗБУТЩЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее .датчики тока и напряжения генератора, связанные с входами сумматоров, выходы которых через разделительные диоды подключены к одному из входовблока управления возбуждением, дфугой вход которого соединен с блоком, задания, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено преобразователями и блоком переменных коэффициентов, входы которого подключены к соответствующим датчикам тока и напряжения, а первые выходы 1C входам одного сумматора,, вторые выходда - к входам другого сумматора, третьи выходы - к входам преобразователей, соединенных своими.выхода.ми с входами третьего сумматора, а четвертые выходы блока переменных коэффициентов соединены между собой.